İnsan beyninin ilk bilgisayarlı tomografi görüntüsü (BT taraması) 1 Ekim 1971’de çekildi. Bu süreç Godfrey Hounsfield isimli bir mühendisin hayal gücünün sonucunda oldu.
1960’ların ortalarında İngiliz mühendis Godfrey Hounsfield, görünmeyen boşluklardan geçen kozmik ışınları yakalayarak Mısır piramitlerindeki gizli alanların tespit edilip edilemeyeceğini düşündü. Devamında da bir şeyleri açmadan içine bakma fikri onun takıntısı oldu.
Nihayetinde çıplak gözle görülmeyeni ortaya çıkarmak için yüksek enerjili ışınların nasıl kullanılacağını çözdü. Sert bir kafatasının içini görmenin ve içindeki yumuşak beynin resmini çekmenin bir yolunu icat etti. İnsan beyninin ilk bilgisayarlı tomografi görüntüsü (BT taraması) 50 yıl önce, 1 Ekim 1971’de çekildi.
Nispeten yakın zamana kadar, iç organlarınızda bir sorun varsa, bunun ne olduğunu öğrenmek için ameliyat olmanız gerekiyordu. Bu tür herhangi bir operasyon, özellikle beyinle ilgili problemler söz konusu olduğunda, önemli bir risk taşıyordu.
Ancak artık durum böyle değil. Doktorlar içinize tamamen güvenli bir şekilde bakmak için çok çeşitli tarama teknikleri kullanabilirler. Tıbbi görüntüleme, çok dikkatli ölçüm teknikleri, gelişmiş bilgisayar algoritmaları ve güçlü matematiğin birleşimi sayesinde çalışır. Bunlardan bir tanesi de tomografidir. Tomografi, bir cismin farklı açılardan alınan izdüşüm bilgilerinden, o cismin kesit görüntüsünün elde edilmesi işlemidir. Zira tomografi, kelime anlamı itibarı ile de “kesit resim” demektir.
Godfrey Hounsfield Kimdir?
Godfrey Hounsfield’ın erken yaşamı onun pek bir şey başaracağına işaret etmiyordu. Pek iyi bir öğrenci değildi. İkinci Dünya Savaşı’nın başlangıcında İngiliz Kraliyet Hava Kuvvetleri’ne katıldı, ancak pek iyi bir asker de değildi. Ancak onun iyi olduğu şeyler de vardı. Savaştan sonra Hounsfield, komutanının tavsiyesine uydu ve mühendislik diploması aldı. Daha sonrasında da elektrik mühendisi olarak kariyerine başladı.
İlk çalıştığı şirket ise daha sonrasında Beatles ile ünlenecek olan, Electric and Musical Industries (EMI) olacaktı. Ancak 60’lı yıllara gelindiğinde EMI, rekabetçi bilgisayar pazarından çıkmak istedi. Hounsfield, geleceği ve şirket için neler yapabileceğini düşünmek için zorunlu bir tatildeyken, beyin röntgenlerinin kalitesizliğinden şikayetçi olan bir doktorla tanıştı. Bu da Hounsfield’ın eski takıntısının aklına gelmesine neden olacaktı. Sonucunda Hounsfield, kafatasının içindekileri görüntüleme sorununa yaklaşmanın yeni bir yolunu formüle etti.
Tomografinin Arka Planındaki Matematik
Beyni dilimler haline düşünüp her katmana bir dizi X-ışını göndermeyi planladı. Bu sayede nesnenin içinden geçen her X ışınının gücünü hesaplayıp bir algoritmayla geriye doğru çalışarak bir görüntü oluşturmak mümkün olacaktı. Hounsfield sonunda, tüm bu katmanlara dayanarak beynin görüntüsünü yeniden oluşturacak bir algoritma yarattı. Geriye doğru çalışarak ve çağın en hızlı bilgisayarlarından birini kullanarak, her beyin katmanındaki her küçük kutunun değerini hesaplayabildi. Tomografinin arkasındaki temel matematiği de, ilk olarak 1917’de matematikçi Johann Radon inceledi.
Ancak bir sorun vardı. Hounsfield’ın çalıştığı şirket ürünü üzerinde çalışmasına izin verse de finansmanı yetersizdi. Hounsfield zeki bir mucit olsa da birilerini ikna etmek konusunda çok da iyi değildi. Şans eseri projenin önemini kavrayan Bill Ingham ile tanıştı, devamında klinikte kullanılabilen bir makine geliştirmek için, İngiliz Sağlık departmanı ve Sosyal Güvenlik kurumundan destek alarak o zamanın seçkin radyologları ile birlikte çalışmaya başladı. 1970 yılında ilk model hazır hale gelmişti. İlk deneme 1971 yılında yapıldı ve başarılı bir sonuç elde edildi.
Bilgisayarlı Tomografi Tıp Tarihini Değiştirdi
Hounsfield’ın yeniliği tıbbı dönüştürdü. 1979’da Nobel Fizyoloji veya Tıp Ödülünü paylaştı ve 1981’de Kraliçe tarafından şövalye ilan edildi. Hayatının son günlerine kadar icatlarla vakit geçirmeye devam etti. 2004’te 84 yaşında hayatını kaybetti.
Aslında tomografi, tıp dışında farklı amaçlar içinde kullanılmaktadır. Buna ilginç bir örnek olarak, Tutankamon’un ölüm nedenini belirlemek için tomografinin kullanıldığı arkeoloji alanı verebiliriz. Mumyanın ölüm nedeni bilgisayarlı tomografi taraması ardından anlaşılmıştır.
Taramada dizinde bir şişlik görülmüş ve ölümünün bir enfeksiyonun sonucu olduğu ortaya çıkmıştır. Bu muhtemelen bir düşme neticesinde oluşmuştu. Elbette bu bilgi Tutankamon ile ilgili tüm sırları açığa çıkarmamıştı. Ancak en azından neden öldüğünü anlayabildik. ( Detaylar için: Yüz Yılın Ardından Tutankhamun’un Laneti Hakkında Ne Öğrendik?)
Bilgisayarlı tomografi taraması ile kemikleri ve organları görüntülemek mümkün olsa da, bu tarama yumuşak dokuların ince detaylarını yakalayamaz. Bu iş için de manyetik rezonansla görüntüleme yani MRI kullanılmaktadır. Bu tarama, radyo dalgalarıyla güçlü mıknatısların bir bileşimini kullanarak 3B görüntüler oluşturur. Sonucunda tüm bunlar zeki bir mühendisin kurduğu hayallerin sonucunda mümkün olmuştur.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Saving lives: the mathematics of tomography; yayınlanma tarihi: 1 Haziran 2008; Bağlantı: https://plus.maths.org/
- The first modern brain scan happened thanks to an eccentric engineer at the Beatles’ record company Yayınlanma tarihi: 16 Şubat 2023. Bağlantı: The first modern brain scan happened thanks to an eccentric engineer at the Beatles’ record company
- Maizlin, Zeev V. MD*; Vos, Patrick M. MD†. Do We Really Need to Thank the Beatles for the Financing of the Development of the Computed Tomography Scanner?. Journal of Computer Assisted Tomography 36(2):p 161-164, March/April 2012. | DOI: 10.1097/RCT.0b013e318249416f
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak veya Patreon üzerinden ufak bir bağış yaparak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel